Что такое топливная экономичность двигателя

Прежде всего рассмотрим цикл обычной поездки на автомобиле см.Таблицу 1. Цикл описывает поездку на автомобиле и время работы двигателя.

Цикл поездки на автомобиле

№ п.п.

Действие или фаза поездки

Двигатель

Автомобиль припаркован на стоянке около дома или около работы

Зимой – работает периодически для прогрева. Летом не работает

Запуск и прогрев

Движение по маршруту

Движение в «пробке»

Парковка на стоянку

Выключение двигателя автомобиля

В Таблице 1 собраны основные фазы поездки, которые могут оказать негативное влияние на расход топлива автомобиля. Рассматривая структуру цикла поездки на автомобиле проще понять возникновение «гибридных» автомобилей, т.е. автомобилей имеющих в составе своей двигательной установки не только двигатель внутреннего сгорания ДВС, но и электродвигатель. «Гибридные» технологии как раз и призваны заменить ДВС электромотором в тех фазах поездки, где эффективность ДВС минимальна, а расход топлива максимальный (движение с малыми скоростями на парковке и в «пробках»).

Топливная экономичность автомобиля или Что влияет на расход топлива?

Пояснения к Таблице 1

В случае суровых погодных условиях в зимнее время автомобиль требует прогрева двигателя тем, или иным способом. Существует несколько способов прогрева двигателя зимой, описанных в статьях: Предпусковой подогрев двигателя, Автономное отопление и Сигнализация с автозапуском.
В общем случае прогрев двигателя зимой во время стоянки автомобиля приводит к увеличению расхода топлива. Исключение составляют системы подогрева при помощи электронагревателей, работающих от бытовой сети.

Запуск и прогрев двигателя до рабочей температуры. Часть продаваемых автомобилей комплектуется двигателями предыдущих поколений. Такие двигатели требуют обязательного прогрева после запуска, что повышает расход топлива и снижает топливную экономичность автомобиля, особенно при поездках на короткие расстояния.
Двигатели последних поколений не требуют обязательного прогрева и допускают начало движения практически сразу после запуска. Соответственно и расход топлива на прогрев у таких автомобилей минимальный.

Движение по маршруту. Часто именно расход топлива во время движения по маршруту и указывается в технических характеристиках автомобиля. Для определения показателей экономичности автомобилей определяют расход топлива в различных циклах движения: «город», «трасса», «средний» или «городской», «загородный», «смешанный». Подробнее об этом можно прочитать в статье Расход топлива автомобилей ВОЛГА.

Движение в «пробке». Движение в «автомобильной пробке» – это движение в режиме «старт/стоп». Такое движение является крайне не экономичным из-за того, что в режиме старта расход топлива весьма велик, а в режиме остановки двигатель просто работает на холостом ходу, не приводя автомобиль в движение.

Непродолжительные стоянки. Непродолжительные стоянки при включенном двигателе весьма негативно сказываются на расходе топлива. Например, зимой водители не глушат двигатель на стоянке, если в салоне остаются пассажиры. Конструкторы некоторых дизельных автомобилей предусматривают специальную «кнопку повышения оборотов двигателя на стоянке». Это сделано для того, чтобы в автомобиле с дизельным двигателем на стоянке более эффективно работала печка. Безусловно, всё это ведёт к росту расхода топлива.

Парковка на стоянку. Поиски места для парковки. Кружение по стоянке в поисках свободного места для автомобиля. Ожидание места для парковки или ожидание, когда другой автомобиль выедет с парковки и освободит место. Въезд на узкую парковку в несколько приёмов – все эти действия увеличивают расход топлива, а в случае коротких поездок «по магазинам» расход топлива может оказаться весьма существенным.

Выключение двигателя автомобиля. Парадоксально, но это так. Автомобиль, оборудованный Сигнализацией с автозапуском, тратит дополнительное топливо даже при выключении двигателя.

Рассмотрим строку 7 Таблицы 1 подробнее:

Как происходит выключение обычного автомобиля?

автомобиль паркуется (двигатель работает),

рычаг КПП устанавливается в нейтральное положение (двигатель работает),

ручной тормоз включается (двигатель работает),

водитель вынимает ключ из замка зажигания – двигатель глохнет,

водитель и пассажиры выходят из автомобиля (двигатель не работает),

водитель и пассажиры забирают вещи из салона/багажника автомобиля (двигатель не работает),

водитель и пассажиры закрывают двери и багажник автомобиля (двигатель не работает),

Водитель дистанционно запирает салон и включает сигнализацию.

Как происходит выключение автомобиля оборудованного сигнализацией с автозапуском?

Автомобиль, оборудованный Сигнализацией с автозапуском, выключается следующим образом:

автомобиль паркуется (двигатель работает),

рычаг КПП устанавливается в нейтральное положение (двигатель работает),

ручной тормоз включается (двигатель работает),

водитель вынимает ключ из замка зажигания (двигатель работает),

водитель и пассажиры выходят из автомобиля (двигатель работает),

водитель и пассажиры забирают вещи из салона/багажника автомобиля (двигатель работает),

водитель и пассажиры закрывают двери и багажник автомобиля (двигатель работает),

Водитель дистанционно выключает двигатель, запирает салон и включает сигнализацию.

Более того, при непродолжительных стоянках у автомобилей, оборудованных сигнализацией с автозапуском, двигатель чаще всего не глушат, и он продолжает работать, увеличивая эксплуатационный расход топлива.

• Аннотация
• Об авторах
• Список литературы
• Cited By

Аннотация

Введение. В статье рассмотрена эффективность улучшения топливно-экономических свойств автомобиля в ездовом цикле WLTC за счет изменения передаточного числа главной передачи

. Методы и материалы. Основное внимание уделено определению величин расхода топлива путем численного моделирования процесса движения в ездовом цикле (ЕЦ). Для этого составлена непрерывная гладкая функция скорости автомобиля в соответствии с его категорией и энерговооруженностью, а также применены различные математические модели нагрузочно-скоростных характеристик эффективных показателей двигателя внутреннего сгорания – на основании классической теории и на основании экспериментальных исследований с дополнительным учетом неустановившихся режимов. Это позволило выполнить расчет топливной экономичности в комплексе нестационарных режимов движения (ездового цикла) с большей достоверностью.

Результаты. В работе приведены соответствующие значения массового расхода топлива и предложен алгоритм переключения передач.

Обсуждение. Полученные результаты позволяют выполнять оценку влияния отдельных передаточных чисел трансмиссии на топливно-экономическую эффективность автомобиля в перспективном Всемирном гармонизированном ездовом цикле с дополнительным учетом изменения тягово-скоростных эксплуатационных свойств.

Заключение. Приведенная в работе методика расчета может применяться при решении задач комплексного оптимизационного синтеза конструкционных и режимных параметров механических трансмиссий современных автомобилей.

Ключевые слова

Об авторах

Горожанкин Сергей Андреевич – доктор технических наук; профессор кафедры «Техническая эксплуатация и сервис автомобилей; технологических машин и оборудования»

286123; г. Макеевка; ул. Державина; д. 2

Савенков Никита Владимирович– кандидат технических наук, ассистент кафедры «Техническая эксплуатация и сервис автомобилей, технологических машин и оборудования»

286123; г. Макеевка; ул. Державина; д. 2

Понякин Виктор Владиславович– ассистент кафедры «Техническая эксплуатация и сервис автомобилей, техно логических машин и оборудования»

286123; г. Макеевка; ул. Державина; д. 2

Список литературы

1. Гусаков С.В., Марков В.А., Бехджуйан Х. Расчетные исследования автомобильной силовой установки с системой рекуперации энергии // Известия высших учебных материалов. Машиностроение. 2016. № 2(671). C. 20 – 27.

2. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». М. : Машиностроение, 1989. 240 с.

3. ГОСТ Р 41.101-99 (Правила ЕЭК ООН №101). М. : ИПК Издательство стандартов, 2001.

4. Предложение по новым глобальным техническим правилам, касающимся всемирных согласованных процедур испытания транспортных средств малой грузоподъемности, ЕЭК ООН 2014 г. [Электронный ресурс]. URL:http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2014/wp29/ECE-TRANS-WP29-2014-027e.pdf (дата обращения 05.10.2017).

5. Наркевич Э.И. Методы комплексного исследования тягово-скоростных свойств и топливной экономичности городских автобусов : автореф. дис. . канд. тех. наук. М., 1982. 16 с.

6. Токарев А.А. Гиперболический ряд передаточных чисел трансмиссии // Автомобильная промышленность. 1975. № 10. С.16 – 18.

7. Говорущенко Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобильном транспорте. М. : Транспорт, 1990. 135 с.

8. Павленко В.А. Повышение топливной экономичности автомобиля оптимизацией параметров системы «двигатель –трансмиссия» : дис. … канд. тех. наук. Х., 2004. 178 с.

9. Адясов А.Ю. Разработка методики выбора передаточных чисел трансмиссии автомобиля на основе рационального сочетания тягово-скоростных свойств, топливной экономичности и токсичности выхлопных газов : дис. … канд. тех. наук. Нижний Новгород, 2002. 200 с.

10. Блохин А.Н. Разработка методики поиска рациональных передаточных чисел трансмиссии с учетом эксплуатационных свойств и назначения автомобиля : дис. … канд. тех. наук. Нижний Новгород, 2006. 256 с.

11. Русаков С.С. Разработка методики оптимизации передаточных чисел механической ступенчатой трансмиссии легкового автомобиля с учетом режимов работы его двигателя : дис. … канд. тех. наук. Ижевск, 2007. 134 с.

12. Савенков Н.В. Метод выбора передаточных чисел трансмиссии автомобиля категории N1 на основе ездового цикла // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016. № 2. С. 158 –165.

13. Автомобили семейства «ГАЗель Бизнес»: руководство по эксплуатации 3302-3902010-20 РЭ. Третье издание; отв. ред. Д.В. Аросланкин. Нижний Новгород: ООО «Автозавод «ГАЗ», 2011. 88 с.

14. Березин Е.Б., Хасянов Н.И., Уланов О.А. [и др.]. Устройство, ремонт и техническое обслуживание УМЗ4213, УМЗ-4216 Евро-3. Ульяновск : ОАО «Ульяновский моторный завод», 2008. 69 с.

15. Горожанкин С.А., Шитов А.А., Савенков Н.В. Методики для аппроксимации зависимостей нескольких переменных в программной среде MS Excel и Mathcad // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2016. № 3(247). С. 35 –47.

16. Кирьянов Д.В. Mathcad 14. СПб. : БХВ-Петербург, 2007. 704с.

17. Акатов Е.М., Белов П.М., Дьяченко Н.Х., Мусатов B.C. Работа автомобильного двигателя на неустановившемся режиме. М-Л : Машгиз, 1960. 282 с.

18. ГОСТ 22576-90. Автотранспортные средства. Скоростные свойства. Методы испытаний. М. : Изд-во стандартов, 1990. 15 с.

19. Савенков Н.В. Оптимизация режимов силовой установки автомобиля для повышения его топливной экономичности // Научно-технический журнал «Автомобильная промышленность». 2016. № 6. С. 12 –18.

20. Савенков Н.В. Метод выбора передаточных чисел силовой установки автомобиля категории N1 на основе ездового цикла : дис. … канд. тех. наук. Москва. 2017. 206 с.

Для цитирования:

Горожанкин С.А., Савенков Н.В., Понякин В.В. ВЛИЯНИЕ ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА ГЛАВНОЙ ПЕРЕДАЧИ НА ТОПЛИВНУЮ ЭКОНОМИЧНОСТЬ АВТОМОБИЛЯВ ЕЗДОВОМ ЦИКЛЕ. Научный рецензируемый журнал «Вестник СибАДИ». 2018;15(1):19-29. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2018-1-19-29

For citation:

Gorozhankin S.A., Savenkov N.V., Ponyakin V.V. INFLUENCE OF MAIN GEAR RATIO ON CAR FUEL EFFICIENCY IN THE DRIVE CYCLE. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2018;15(1):19-29. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2018-1-19-29

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Как экономить топливо при заправке ТС

Казалось бы, какие хитрости могут быть при обычной заправке машины на АЗС, однако и здесь следует обратить внимание на отдельные нюансы:

• Октановое число. Иногда в среде автомобилистом ведутся разговоры о том, что выгодно использовать бензин с заниженным или завышенным октановым числом. Самое правильное – горючее с октановым числом, подходящим к характеристикам авто. Завышенное ведет падению мощности из-за устойчивости к детонации при сжатии, а заниженное грозит преждевременным износом двигателя.
• Дешевое топливо. Часто более дешевые заправки расположены за городом, поэтому прежде чем ехать к ним, посчитайте, окупится ли такое путешествие. Даже если есть уверенность в качестве бензина, оправдано будет тратить энергоноситель на доезд туда только при достаточно большой заправке (от 30 литров).
• Свежее топливо на АЗС. При сливе горючего на АЗС со дна цистерн поднимается осадок и грязь, что может привести к засорению топливного фильтра. Поэтому, если на АЗС стоит топливозаправщик, лучше заправиться в другой день или на другой станции.
• Расчет на автозаправках картами. Некоторые сети АЗС имеют договора с банками о льготах или бонусах при расчете их карточками (как правило, Master Card или Visa), или же возвращают часть денег, потраченных на нефтепродукты.

Кроме всего сказанного, не следует забывать и о таких всем известных, но от этого не менее важных путях экономии топлива, как:

• давление в шинах (норма или чуть повышенное),
• техосмотр авто и своевременная замена масляного и воздушного фильтров, свечей зажигания,
• использование подходящего моторного масла,
• снижение веса транспортного средства,
• установка газобаллонного оборудования, особенно на неэкономичную старую машину,
• балансировка колес и развал-схождение,
• более редкое использование дальнего света фар, контроль за исправностью тормозной системы,
• изучение предложений относительно технических новшеств (неодимовые магниты, присадки).

Владея этими знаниями и контролируя себя и свое авто вполне реально регулярно пользоваться машиной и при этом экономить до 20-30% бензина.

3. 1,6 TU5JP4

Двигатель серии TU5JP4 был выпущен еще в конце 1999 года. В течение десяти лет он использовался в качестве основного агрегата для популярных автомобилей Peugeot и Citroen.

Агрегат выделяется простой конструкцией с консервативной конфигурацией. В нем отсутствуют фазовращатели, но есть 16 клапанов (раньше выпускались 8-клапанные варианты).

Особые «примочки» у мотора не предусмотрены. Коллектор подачи топлива выглядит обычно, дроссель электронный, а регулировка нагрузок на двигатель измеряется с помощью датчика абсолютного давления, который комбинируется с температурным датчиком.

По заявлениям автоэкспертов, TU5JP4 способен преодолеть до 500 000 км пути без особых поломок и проблем. Вероятность возникновения сбоев возрастает при попытках сэкономить на обслуживании.

На примере Peugeot 307 2007 модельного года с механической коробкой передач, TU5JP4 1.6 имеет расход бензина 5,8 литра на 100 езды по трассе, и около 7,4 литра – в смешанных условиях эксплуатации.

Шины с индексами «B» и «C»

По ссылке выше отберём недорогие шины 195 65 15 с лучшим индексом топливной экономичности. Среди зимних – это BFGoodrich g-Force Winter 2, Laufenn I Fit LW31, Nokian Nordman RS2, Pirelli Cinturato Winter и Zeetex WP1000. Если выбирать из летних моделей, в топ-5 окажутся Hankook Kinergy Eco K425, Matador MP 47 Hectorra 3, Taurus High Performance, Sailun Atrezzo Elite и Sunwide Rs-Zero.

При этом в других типоразмерах, скорее всего, будут рокировки, потому что шина 15-дюймового диаметра необязательно покажет такой же класс энергоэффективности, как 16- или 17-дюймовая.